#1 ¿Cómo funcionan las apuestas virtuales? (I)Animaciones y gráficos en 3d
Gambling or Nothing es una publicación semanal sobre la industria del juego y su relación con la tecnología.
En este primer artículo de Gambling or Nothing vamos a intentar sintetizar cómo funcionan técnicamente las apuestas virtuales.
En este primer episodio de nuestro recorrido para entender el software que hay detrás de estos productos, nos adentraremos en conceptos como animaciones CGI, Ray tracing o modelado 3d. Si te interesan estos artículos, no dudes en suscribirte a nuestro blog, donde semanalmente enviaremos un artículo con contenido sobre la industria del juego y su relación con la tecnología.
Según algunas fuentes, se cree que el primer deporte virtual fue un juego de simulación de béisbol creado por el ingeniero de IBM John Burgeson en 1961. El juego enfrentó a dos equipos entre sí y utilizó un generador de números aleatorios y estadísticas de jugadores para determinar el resultado. Incluso incluía una descripción jugada por jugada.
Desde entonces, la tecnología ha avanzado significativamente y los deportes virtuales modernos utilizan algoritmos extremadamente complejos. La tecnología de captura de movimiento también permite que estos juegos produzcan animaciones y gráficos 3D asombrosamente realistas. De esta forma podríamos decir que los deportes virtuales se asientan sobre cuatro pilares fundamentales:
1. Las animaciones y gráficos en 3d.
2. La captura de movimiento y uso de técnicas cinemáticas.
3. Los algoritmos de generación de números aleatorios.
4. Backoffice y parte operativa de los productos de apuestas virtuales.
En este artículo nos vamos a enfocar en hablar del primer punto “Las animaciones y gráficos en 3d”
La imagen generada por ordenador es el termino común utilizado para los gráficos desarrollados en 3D, en ingles se le denomina Computer Graphic Image o simplemente CGI, y hacen referencia a las imágenes generadas íntegramente en un ordenador. Las escenas visuales pueden ser dinámicas o estáticas dependiendo del uso en el que se quiera componer; y también pueden ser bidimensionales (2D) o tridimensionales (3D). aunque el término "CGI" se usa más comúnmente para referirse a los gráficos de computadora tridimensionales utilizados para crear personajes, escenas y efectos especiales en películas y televisión. , que se describe como 'animación CGI'.
La evolución de CGI condujo al surgimiento de la cinematografía virtual en la década de 1990, donde la visión de la cámara simulada no está limitada por las leyes de la física. La disponibilidad del software CGI y el aumento de la velocidad de las computadoras han permitido que artistas individuales y pequeñas empresas produzcan películas, juegos y obras de arte de calidad profesional desde las computadoras de sus hogares.
El término mundo virtual se refiere a entornos interactivos basados en agentes, que ahora son creado con CGI destacando en las apuestas virtuales los siguientes cuatro puntos de estructura para la creación del contenido, al margen de que existan otros muchos.
1. Imágenes estáticas y de paisajes
Las imágenes animadas no solo forman parte de las imágenes generadas por computadora, sino que los paisajes de aspecto natural (como los paisajes fractales) también se generan a través de algoritmos informáticos Una manera simple de generar superficies fractales es usar una extensión del método de malla triangular
Paisaje generado virtualmente, Grand National 2020 en Aintree
2. Imágenes de tela y piel.
Hasta la fecha, hacer que la ropa de un personaje digital se pliegue automáticamente de forma natural sigue siendo un desafío para muchos animadores.
Además de su uso en películas, publicidad y otros modos de exhibición pública, las principales firmas de diseño de moda usan imágenes de ropa generadas por computadora.
El desafío en la representación de imágenes de piel humana implica tres niveles de realismo:
Realismo fotográfico parecido a la piel real en el nivel estático
Realismo físico al asemejarse a sus movimientos.
Funciona el realismo al parecerse a su respuesta a las acciones.
En esta imagen se pueden apreciar los pliegues de la camiseta del jugador
3. Animaciones por ordenador
Si bien las imágenes de paisajes generadas por computadora pueden ser estáticas, la animación por computadora solo se aplica a imágenes dinámicas que se parecen a una película. Sin embargo, en general, el término animación por computadora se refiere a imágenes dinámicas que no permiten la interacción del usuario, y el término mundo virtual se usa para los entornos animados interactivos.
La animación por computadora es esencialmente un sucesor digital del arte de la animación stop motion de modelos 3D y la animación cuadro por cuadro de ilustraciones 2D. Las animaciones generadas por computadora son más controlables y económicos que otros procesos más basados físicamente, como la construcción de miniaturas para tomas de efectos o la contratación de extras para escenas de multitudes, y porque permite la creación de imágenes que no serían factibles utilizando cualquier otra tecnología. También puede permitir que un solo artista gráfico produzca dicho contenido sin el uso de actores, piezas costosas o accesorios.
Para crear la ilusión de movimiento, se muestra una imagen en la pantalla de la computadora y se reemplaza repetidamente por una nueva imagen que es similar a la imagen anterior, pero que avanza ligeramente en el dominio del tiempo (generalmente a una velocidad de 24 o 30 frames/ segundo) . Esta técnica es idéntica a cómo se logra la ilusión de movimiento con la televisión y las películas.
Una carrera de caballos real generada con animaciones por ordenador
4. Ray tracing o trazado de rayos
El ray tracing o trazado de rayos es un algoritmo para síntesis de imágenes tridimensionales. Propuesto inicialmente por Turner Whitted en 1980, está basado en el algoritmo de determinación de superficies visibles de Arthur Appel denominado Ray Casting (1968). Es una tecnología que permite simular los reflejos y sombras generadas por rayos de luz tal y como sería en la vida real con la luz proveniente del sol o de fuentes de luz artificial.
En el algoritmo Ray Casting se determinan las superficies visibles en la escena que se quiere sintetizar trazando rayos desde el observador (cámara) hasta la escena a través del plano de la imagen. Se calculan las intersecciones del rayo con los diferentes objetos de la escena y aquella intersección que esté más cerca del observador determina cuál es el objeto visible.
El algoritmo de trazado de rayos extiende la idea de trazar los rayos para determinar las superficies visibles con un proceso de sombreado (cálculo de la intensidad del píxel) que tiene en cuenta efectos globales de iluminación como pueden ser reflexiones, refracciones o sombras arrojadas.
Para simular los efectos de reflexión y refracción se trazan rayos recursivamente desde el punto de intersección que se está sombreando dependiendo de las características del material del objeto intersecado.
Para simular las sombras arrojadas se lanzan rayos desde el punto de intersección hasta las fuentes de luz. Estos rayos se conocen con el nombre de rayos de sombra (shadow rays).
Un ejemplo de un diagrama de Ray tracing
El trazado de rayos es capaz de reproducir imágenes realistas
En la actualidad, el algoritmo de trazado de rayos es la base de otros algoritmos más complejos para síntesis de imágenes (mapeado de fotones, Metrópolis, entre otros) que son capaces de simular efectos de iluminación global complejos como la mezcla de colores (color blending) o las cáusticas. Esta técnica fue introducida por empresas como Pixar en sus ordenadores de sobremesa destinados a la animación por computadora.
En esta imagen podemos ver claramente los efectos del ray tracing.
Espero que este primer artículo de la serie os haya resultado interesante y cada domingo os traeremos una nueva edición de Gambling or Nothing.
Buena semana a todos,
Alex